随着信息化的发展,传统的插卡式预付费电表越来越难满足智能化管理水电使用的需求。今天物联网技术的发展为水电表的发展插上了翅膀,各种智能化的水电表产品涌向市场。而智能抄表系统也应运而生,其目的主要是为了提高水表、电表综合计费管理,它的全自动化抄表方式带来了大的便利。
无线抄表系统
智能远程抄表系统是现代计算机、微电子技术和网络通信技术深度融合的结果,它不仅能如常规仪表对相关的物理量进行自动测量、自动控制和自动存储,并显示测量结果和控制状态,还具备网络的应用特点:通过Internet能对远程的抄表系统实施功能操作,取得测量结果并对抄表系统进行参数设置、实时和故障判断。并能在Internet 网上发布动态信息。
抄表系统的出现,方便了住户,可设置多级加密功能,定义访问权限,更可增加系统的保密性。防泄漏报警可以使用户放心,不必为家中只有老人、孩子而担心煤气的泄露与触电现象的发生。一方面杜绝了抄表扰民的问题;另一方面可以简化管理手段,减轻物业管理负担。以采用ZigBee无线通信技术与GPRS网络技术的智能远程抄表系统为例,该系统的软件设计主要对硬件接口程序以及物理地址分配进行编写,实现采集数据的整理与分析功能。
硬件部分主要包括采集器、集中器、协调器以及ZigBee模块、GPRS 模块等,组网方式,上,分成局域网络和广域网络,局域网构建主要采用树形网络拓扑结构,由采集器构成,其主要作用是对电能表数据进行采集与传送。广域网络主要由集中器和协调器构成,该部分主要功能是接收采集器传输的数据,通过集中器上传至协调器,协调器通过串口将数据传递给控制中心。在数据的传输过程中,利用芯片接收数据,通过芯片连接互联网,将数据进行远程传递。控制中心在接收到数据后,对数据进行储存、分析。
智能远程抄表系统功能
1、远程参数设置功能
可对电表自动抄表日抄表时间、抄收间隔、抄读间隔等参数进行远程设置,并自动记录设置操作信息。
2、实时抄收功能
按设定抄收间隔以及自动抄表日抄表时间自动抄收电表中的各用户电能表的带时标的累计电能量及其他信息,并具有按地址选抄功能。
当前、上月、正向有功、反向有功、无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量;
有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因数;
3、报警功能
可自动进行系统自检,发现设备(包括通信)异常应有记录和报警。可电表的运行情况,对电表异常情况(如电表损坏停止计量等)或脉冲线断线进行自动报警。
4、统计分析功能
用电负荷曲线:台区,绘制台区的日、月、年负荷曲线,并绘制成图表进行分析。
各相负荷曲线:台区,绘制集中器的日、月、年各相用电曲线,也可绘制三相负载均衡曲线。
用户数统计:按台区统计集抄用户数。
故障信息统计:统计设备故障报警信息和通信异常信息。
5、授权管理
设计有可靠的安全措施,防止非授权人员进行操作或设置参数,授权系统采用多层级区域权限体系解决方案,建立多级的权限区域,为不同的用户或用户组分配权限。
随着城市生活节奏的加快,人们需要越来越多的方便设施来满足生活的需要,小区智能化是今后的发展趋势。智能抄表系统是智能小区应具有的基本的系统,它的发展必将影响到小区智能的发展。
保证可维护性。保证集中与远端传输管理系统的维护性不可忽视。一旦系统存在问题,避免采取大海捞针的拍错方式,因为这种方式但导致人力和物理资源被白白浪费,同时也会对集中与远程管理系统的推广造成不利影响。要想提高系统整体的可维护性,需从降低网络层次着手。将原始多层次模式:“小规模集中-中继-大规模集中-远传”转变为单层次模式:“大规模集中-远传”[3],通过这种模式的转变促使维护集中与远程管理系统的维护更加简便,无需人员操作,普通人即可完成排错和更换。
核心数据处理系统
由于电力远程智能电表的工作任务比较繁重,不仅要进行数据的采集,还要进行严谨的数据分析和处理,为用电设备的建设做好前期准备,这些工作任务都需要核心数据处理系统进行合理地分配,实时用点数据的传输方式相对多样,处理数据的方式也有很大的不同,核心数据处理系统需要对不同来源的数据进行统一处理和相互比较,确保各个工作流程和任务的正常进行。
通信子系统
(1)以线路电力连接方式为依据进行类型划分。这种划分方式可将通信子系统划分为两种,即星型通信系统和总线型通信系统。其中星型通信系统的中心点为中心处理工作站,利用通信信道进行发散,与集中器相连接形成一对多的结构。一般来说,通信信道的数据量较大,为了促使系统运行更加稳定,就需要保证传输速度与宽带。无线、电话和光纤通信中应用这种连接方式较为普遍;因星型通信系统有不足之处,为了改善此系统存在的问题考虑应用总线型通信系统。这种系统依靠一条串行总线促使采集器或分散的电能表之间互相连接,特点在于传输距离短、节点较多、速率过低。基于此,在采集底层电能数据时更适合应用这种连接方式。比如低压电流载波和RS-485总线网就是常见的总线型结果。
(2)以通信介质为依据进行类型划分。这种划分方式将通信子系统分为电话线传输、低压电力线载波、光纤传输和无线传输等。其中光纤通信更适合在上层通信网中应用,其特点在于有较强的抗干扰性、可远距离传输、高速率传输、宽频带等。无线通信指的是利用散射通信在相应的频点上开展无线通信,这种方式适合应用于在范围较广、用户分散条件中。优点在于可大容量、远距离通信,传输频带宽等,同时其也存在不足之处,比如在使用频段时需申请,并需保证选取的频点合理,否则将会干扰周围信道。电话通信的优点在于成本低、可率传输、可靠性较强,但是也存在缺点,即线路通信时间长,其主要是利用将调制解调器安装在电话网络在数据发出端和接收端;低压载波通信为能够实现信息高频信号调制后,在电力线路上进行层层叠加,进而达到通信的效果。这种方式将电力线作为通信通道,无需在进行通信信道铺设,具有使用灵活、成本低、建设维护工作量低的特点。
电能计量自动抄表技术的研究热点和发展趋势
近两年在自动抄表技术领域形成了以下一些研究热点和发展趋势。
复合通信
在应用于电能计量自动抄表系统中的所有通信模式中,各种通信模式都有优缺点,任何一种采用单一通信技术的方案均很难完全满足需要。为解决这类矛盾,提出了复合通信方案。
对于非设备性故障或一般性故障以及电话技术咨询,我公司保证在1小时内给予回应,必要时派技术人员到达现场处理故障。
对于设备性故障,一方面在系统设计时,我们尽量避免单点故障,另一方面我们将利用我们公司的零备件应急供应体系,及时排除故障,保证不影响系统的正常运行。
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